WO2020184322A1 - チェーンテンショナ - Google Patents

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佐藤　誠二
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NTN Corp
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Definitions

  • the present invention mainly relates to a chain tensioner used to maintain tension in a chain that drives a cam of an automobile engine or a chain that drives an oil pump.
  • Chain transmission devices used in engines of automobiles for example, those that transmit the rotation of the crankshaft to the camshaft, those that transmit the rotation of the crankshaft to auxiliary equipment such as oil pumps, water pumps, and superchargers.
  • the rotation of the crankshaft is transmitted to the balancer shaft, or the intake cam and the exhaust cam of the twin cam engine are connected to each other.
  • Chain tensioners are used to keep the chain tension in these chain transmissions within the proper range.
  • the chain tensioner generally generates a hydraulic damper by supplying oil from the engine to keep the fluctuation of the tension of the chain constant.
  • oil supply is stopped when the engine is stopped, it may not be possible to generate a predetermined hydraulic damper after the engine is started until the pressure chamber inside the chain tensioner is filled with oil.
  • a no-back mechanism to prevent the plunger from being pushed in more than a certain amount (see, for example, Patent Document 1).
  • the chain tensioner 60 shown in FIG. 5 has a tubular cylinder 9 having one end open and the other end closed, and a tubular plunger 10 slidably supported by the inner circumference of the cylinder 9 in the axial direction.
  • the pressure chamber 18 formed on the other end side of the plunger 10 and whose volume changes with the axial movement of the plunger 10 and the reservoir chamber 27 provided at the insertion end of the plunger 10 into the cylinder 9 to the pressure chamber 18 It is provided with a check valve 20 that allows only the flow of oil.
  • the cylinder 9 has a refueling passage 31 that introduces oil supplied by an engine oil pump or the like from the outside to the inside of the cylinder 9, and the inner end of the cylinder 9 of the refueling passage 31 is the outer periphery of the plunger 10. It is open to the oil supply space 28 formed between the cylinder 9 and the inner circumference of the cylinder 9.
  • a leak gap 19 is formed between the outer circumference of the plunger 10 and the inner circumference of the cylinder 9.
  • the leak gap 19 is composed of a minute gap, and reaches the opening at one end of the cylinder 9 from the pressure chamber 18 through the oil supply space 28. Further, the leak gap 19, the oil supply space 28, and the reservoir chamber 27 are communicated with each other by a communication passage 30. Further, in order to make the plunger 10 follow the fluttering of the chain, a return spring 33 for applying thrust to the plunger 10 is provided.
  • the tension of the chain causes the plunger 10 to move in the direction of being pushed toward the other end side in the cylinder 9 (hereinafter referred to as "pushing direction") to absorb the tension of the chain.
  • the check valve 20 is closed due to the pressure increase on the pressure chamber 18 side, and the oil flows out from the pressure chamber 18 to the oil supply space 28 side through the leak gap 19. Since a damper force is generated by the viscous resistance of the oil passing through the leak gap 19, the plunger 10 slowly moves in the pushing direction. At this time, a part of the oil flows out of the chain tensioner 60 through the leak gap 19 on one end side of the oil supply space 28 and returns to the engine side.
  • the leak gap 19 is a minute gap and the resistance of the flow path is large, most of the oil is returned from the oil supply space 28 to the reservoir chamber 27 through the communication passage 30.
  • the plunger 10 moves in the direction of protruding from the cylinder 9 to one end side by the urging force of the return spring 33, and absorbs the slack of the chain.
  • the check valve 20 opens and oil flows from the reservoir chamber 27 into the pressure chamber 18, so that the plunger 10 quickly moves in the protruding direction.
  • the hydraulic damper force is generated by the oil stored in the tensioner immediately after the engine is started until the oil is supplied from the oil pump through the oil pipe in the engine. It becomes.
  • the oil supply passage 31 on the tensioner side which is the connection to the oil pipe on the engine side, and the pressure chamber 18 and the reservoir chamber 28 in the tensioner, or the mounting angle of the tensioner with respect to the engine, the engine When the engine is stopped, the oil in the tensioner may be drawn into the oil pipe side due to the decrease in oil pressure in the oil pipe.
  • the problem to be solved by this invention is to make a chain tensioner that generates an appropriate thrust immediately after starting the engine.
  • the present invention comprises a tubular cylinder having one end open and the other end closed, a tubular plunger supported so as to be slidable in the axial direction on the inner circumference of the cylinder, and the plunger.
  • a pressure chamber formed in the cylinder so that the volume changes with the axial movement of the plunger, a check valve that allows only oil to flow from the inside of the plunger to the pressure chamber, and an outer circumference of the plunger.
  • a chain tensioner equipped with a check valve to prevent backflow that allows the inflow of oil from the outside to the inside and regulates the outflow of oil from the inside to the outside is adopted.
  • the check valve for preventing backflow is an opening of the oil supply passage to the outside of the cylinder, a valve hole provided in the opening, and a valve body arranged inside the cylinder to open and close the valve hole.
  • a configuration including a spring for urging the valve body toward the valve hole in the valve closing direction can be adopted.
  • valve hole is formed in the valve seat, and the valve seat can be press-fitted and fixed to the opening.
  • valve seat can adopt a configuration in which the valve seat is prevented from coming off by a caulking portion provided around the opening.
  • the spring can adopt a configuration in which the valve body side is a tapered coil spring having a small diameter side.
  • the present invention can be a chain tensioner that generates an appropriate thrust immediately after starting the engine.
  • FIG. 1 shows a chain transmission device incorporating the chain tensioner 1 according to the embodiment of the present invention.
  • a sprocket 3 fixed to the crankshaft 2 of the engine and a sprocket 5 fixed to each of the two camshafts 4 are connected via a chain 6, and the chain 6 is connected to the crankshaft 2. Is transmitted to the camshaft 4, and the rotation of the camshaft 4 opens and closes the valve of the combustion chamber.
  • the rotation direction of the crankshaft 2 when the engine is operating is constant (clockwise in FIG. 1), and at this time, the chain 6 is pulled into the sprocket 3 as the crankshaft 2 rotates (in FIG. 1).
  • the portion on the right side) is the tension side, and the portion on the side (left side in FIG. 1) sent out from the sprocket 3 is the slack side.
  • a chain guide 8 swingably supported around the fulcrum shaft 7 is in contact with the loosened portion of the chain 6.
  • the chain tensioner 1 presses the chain 6 via the chain guide 8.
  • the chain tensioner 1 can slide axially with a cylindrical cylinder 9 having one end open and the other end closed and the inner circumference of the cylinder 9. It is equipped with a plunger 10 supported by the cylinder. The protruding end 17 of the plunger 10 protruding from one end of the cylinder 9 presses the chain guide 8.
  • the cylinder 9 is integrally molded with a metal (for example, an aluminum alloy).
  • the cylinder 9 is attached to an engine wall surface E such as a cylinder block by tightening bolts 12 inserted into holes 11a (see FIGS. 2A and 2B) of a plurality of mounting pieces 11 integrally formed on the outer periphery of the cylinder 9. It is fixed. Further, the cylinder 9 is attached to the engine wall surface E so that the protrusion direction of the plunger 10 from the cylinder 9 is obliquely downward.
  • the plunger 10 is formed in a tubular shape in which the insertion end into the cylinder 9 at the other end is open and the protruding end 17 from the cylinder 9 at one end is closed.
  • the material of the plunger 10 is an iron-based material (for example, a steel material such as SCM (chrome molybdenum steel) or SCr (chrome steel)).
  • a pressure chamber 18 whose volume changes with the axial movement of the plunger 10 is formed.
  • the volume of the pressure chamber 18 increases when the plunger 10 moves in the protruding direction, and decreases when the plunger 10 moves in the pushing direction.
  • a check valve that allows only the flow of oil from the inside of the plunger 10 to the pressure chamber 18 side at the insertion end of the plunger 10 into the cylinder 9 and regulates the flow of oil from the pressure chamber 18 to the inside of the plunger 10. 20 is provided.
  • the check valve 20 has a valve seat 21 provided at the insertion end of the plunger 10 into the cylinder 9, a valve hole 21a provided in the valve seat 21, and a spherical shape that opens and closes the valve hole 21a from the pressure chamber 18 side.
  • the check ball 25 (hereinafter referred to as the check ball 25), the retainer 26 that regulates the movement range of the check ball 25, and the check ball 25 are arranged between the retainer 26 and the check ball 25. It is provided with an auxiliary spring 24 for urging in a direction of pressing against the 21.
  • the inside of the plunger 10 is a reservoir chamber 27 having a diameter larger than the diameter of the valve hole 21a of the check valve 20.
  • the valve seat 21 of the check valve 20 is attached to the other end of the reservoir chamber 27.
  • the valve seat 21 has a columnar shape, and the valve hole 21a is formed so as to penetrate one end side and the other end side of the axis of the valve seat 21.
  • a leak gap 19 for leaking oil from the inside of the pressure chamber 18 to the outside of the pressure chamber 18 is provided between the outer circumference 15 of the plunger 10 and the inner circumference 14 of the cylinder 9.
  • the leak gap 19 is composed of minute gaps, and the size thereof can be set in the range of 0.005 to 0.100 mm, for example, by the radius difference between the inner circumference 14 of the cylinder 9 and the outer circumference 15 of the plunger 10. it can.
  • an oil supply space 28 communicating with the leak gap 19 is formed between the outer circumference 15 of the plunger 10 and the inner circumference 14 of the cylinder 9.
  • the oil supply space 28 is formed in an annular shape between the recess 16 formed on the entire outer circumference of the plunger 10 and the inner circumference 14 of the cylinder 9.
  • the recess 16 for forming the oil supply space 28 is provided at the central portion in the axial direction of the plunger 10, and leak gaps 19 are provided on one end side and the other end side of the recess 16, respectively.
  • a return spring 33 is incorporated in the pressure chamber 18. The other end of the return spring 33 is supported by the bottom portion 13 of the cylinder 9, and one end presses the plunger 10, and the pressing forcees the plunger 10 in the protruding direction.
  • the plunger 10 is provided with a communication passage 30 that communicates between the oil supply space 28 and the reservoir chamber 27.
  • the communication passage 30 also communicates with the leak gap 19 through the oil supply space 28.
  • the communication passage 30 is provided so as to be located on the upper half circumference of the plunger 10 in a state where the mounting piece 11 of the cylinder 9 is fixed to the engine wall surface E.
  • the communication passage 30 is provided in the radial upper portion of the plunger 10 and within a range corresponding to half of the outer peripheral dimension of the plunger 10.
  • the communication passage 30 is a plunger. It is provided so as to be located at the top of the outer circumference of the 10. Therefore, when air is present inside the reservoir chamber 27, the air can be smoothly discharged from the communication passage 30.
  • the cylinder 9 is provided with a refueling passage 31 for introducing oil from the outside to the inside of the cylinder 9.
  • the refueling passage 31 is a through hole that penetrates the cylinder 9 in the radial direction.
  • the inlet of the refueling passage 31 is an opening 41 of the refueling passage 31 toward the engine wall surface E side.
  • the opening 41 is connected to the oil pipe P from the engine oil pump.
  • the outlet of the oil supply passage 31 opens to the cylindrical surface on the inner circumference of the cylinder 9 and faces the oil supply space 28. The oil supplied from the oil pump of the engine is introduced from the outside to the inside of the cylinder 9 through the oil supply passage 31.
  • the refueling passage 31 is provided with a check valve 40 for preventing backflow, which allows the inflow of oil from the outside to the inside of the cylinder 9 and regulates the outflow of oil from the inside to the outside of the cylinder 9.
  • the check valve 40 for preventing backflow includes an opening 41 to the outside of the cylinder 9 of the oil supply passage 31, a valve hole 43 provided in the opening 41, and a valve body 44 arranged inside the cylinder 9 to open and close the valve hole 43. And a spring 45 that urges the valve body 44 toward the valve hole 43 in the valve closing direction.
  • the valve hole 43 is formed so as to penetrate the valve seat 42 in the front-back direction, and the valve seat 42 is press-fitted and fixed to the inner circumference of the opening 41.
  • valve seat 42 when the valve seat 42 is press-fitted and fixed to the inner circumference of the opening 41, the valve seat 42 is prevented from coming off by a caulking portion 47 provided around the opening 41 as shown in a modified example of FIG. It may be.
  • the caulking portion 47 can be formed by plastically deforming a metal member around the opening 41. If the valve seat 42 is prevented from coming off by the caulking portion 47, the valve seat 42 does not necessarily have to be press-fitted and fixed to the opening 41, and at least the valve seat 42 rattles on the inner circumference of the opening 41. It suffices if it is inserted without.
  • the inner end of the cylinder 9 is supported by a step 46 provided in the middle of the oil supply passage 31, and the outer end of the cylinder 9 is in contact with the valve body 44. ..
  • a tapered coil spring is adopted in which the valve body 44 side, that is, the outer side of the cylinder 9 is the small diameter side, and the inner side of the cylinder 9 is the large diameter side. .. Therefore, the inner end of the spring 45 has a long extension in the circumferential direction, and the inner end thereof is firmly supported by the step portion 46.
  • the outer end of the spring 45 has an inner diameter slightly smaller than the diameter of the valve body 44 made of a sphere (check ball), and the outer end thereof fits into the outer surface of the valve body 44. It is easy to hold the spherical valve body 44.
  • a seal ring 50 is provided between the outer circumference 15 of the plunger 10 and the inner circumference 14 of the cylinder 9 on one end side of the refueling passage 31.
  • the seal ring 50 is housed in a seal groove 51 formed on the outer circumference 15 of the plunger 10, and reduces oil leaking to the outside of the cylinder 9 through the leak gap 19.
  • an annular member made of resin, rubber, or metal can be adopted.
  • this chain tensioner 1 An operation example of this chain tensioner 1 will be described.
  • the tension of the chain 6 becomes larger than the thrust of the return spring 33 that urges the plunger 10
  • the tension of the chain 6 causes the plunger 10 to move in the pushing direction into the cylinder 9, and the tension of the chain 6 is increased.
  • the valve seat 21 moves to the pressure chamber 18 side together with the plunger 10. Since the volume of the pressure chamber 18 is reduced according to the movement of the plunger 10 and the valve seat 21, the pressure of the pressure chamber 18 becomes higher than the pressure of the reservoir chamber 27, and the check valve 20 is closed to seal the pressure chamber 18.
  • most of the oil flowing out of the pressure chamber 18 returns to the reservoir chamber 27 through the leak gap 19, the oil supply space 28, and the communication passage 30.
  • a damper force is generated by the viscous resistance of the oil flowing through the leak gap 19, and the plunger 10 moves slowly.
  • the plunger 10 moves in the protruding direction by the urging force of the return spring 33 to absorb the slack of the chain 6.
  • the pressure in the pressure chamber 18 becomes lower than the pressure in the reservoir chamber 27, and the check valve 20 opens.
  • the pressure of the oil pump introduces oil from the oil pipe on the engine side to the reservoir chamber 27 through the oil supply passage 31, the oil supply space 28, and the communication passage 30. Therefore, the pressure drop in the reservoir chamber 27 is unlikely to occur, and the chain 6 has excellent followability to slack.
  • the chain tensioner 1 since the chain tensioner 1 has a reservoir chamber 27 having a diameter larger than the diameter of the valve hole 21a of the check valve 20 formed inside the plunger 10, a large amount of oil is stored inside the plunger 10. Can be secured. Therefore, even when the oil is not supplied from the engine to the chain tensioner 1 immediately after the engine is started, the damper force can be generated by using the oil stored in the reservoir chamber 27.
  • the check for preventing backflow is performed when the oil pressure in the oil pipe P on the engine side drops or the oil in the oil pipe P runs out.
  • the valve 40 can close the valve hole 43 by pressing the valve body 44 against the valve seat 42 due to the pressure difference between the inside of the oil pipe P and the inside of the cylinder 9. Therefore, the oil leaking from the pressure chamber 18 through the leak gap 19 can be prevented from flowing out to the oil pipe P on the engine side, and the oil shortage in the cylinder 9 immediately after the engine is started can be avoided.
  • the check valve 40 for preventing backflow includes a spring 45 that urges the valve body 44 toward the valve seat of the valve hole 43 in the valve closing direction, it is between the inside of the oil pipe P and the inside of the cylinder 9. Even when the pressure difference is small, the valve body 44 can be reliably pressed against the valve seat 42 to close the valve.
  • the check valve 40 for preventing backflow, it is possible to prevent the air that was in the oil pipe P at the time of starting the engine from flowing into the inside of the cylinder 9. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of damping failure due to so-called air biting due to the inflow of air into the pressure chamber 18 via the reservoir chamber 27.
  • a valve hole 43 for contacting and separating the valve body 44 is formed in the valve seat 42, and the valve seat 42 is press-fitted and fixed to the opening 41 of the oil supply passage 31. Therefore, it is easy to attach the check valve 40 for preventing backflow to the refueling passage 31. Further, if the valve seat 42 is prevented from coming off by a caulking portion 47 provided around the opening 41, a large pressure difference may occur between the inside of the oil pipe P and the inside of the cylinder 9, or unexpectedly exceeding expectations. Even when an external force is applied, the check valve 40 for preventing backflow from the oil supply passage 31 can be prevented from falling off.
  • the check valve 40 for backflow prevention moves the seal ring 50 to the oil pipe P side. It is possible to prevent the oil that has been prevented from flowing out from flowing out to the outside of the cylinder 9 through the leak gap 19.

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Abstract

筒状のシリンダ（９）内におけるプランジャ（１０）の軸方向移動によって容積が変化する圧力室（１８）と、プランジャ（１０）の内部と圧力室（１８）との間に設けられるチェックバルブ（２０）と、プランジャ（１０）とシリンダ（９）との間のリーク隙間（１９）とプランジャ（１０）の内部とを連通する連通路（３０）と、シリンダ（９）の内外を結ぶ給油通路（３１）に設けられシリンダ（９）の内側から外側へのオイルの流れを規制する逆流防止チェックバルブ（４０）を備えるチェーンテンショナとした。

Description

チェーンテンショナ
　この発明は、主として自動車エンジンのカムを駆動するチェーンやオイルポンプを駆動するチェーンの張力保持に用いられるチェーンテンショナに関する。
　自動車等のエンジンに使用されるチェーン伝動装置として、例えば、クランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達するものや、クランクシャフトの回転をオイルポンプやウォーターポンプやスーパーチャージャー等の補機に伝達するものや、クランクシャフトの回転をバランサシャフトに伝達するものや、あるいは、ツインカムエンジンの吸気カムと排気カムを互いに連結するもの等がある。これらのチェーン伝動装置のチェーンの張力を適正範囲に保つために、チェーンテンショナが使用される。
　チェーンテンショナは、一般的に、エンジンからのオイル供給により油圧ダンパを発生させて、チェーンの張力の変動を一定に保っている。しかし、エンジン停止時はオイル供給が止まっているため、エンジン始動後、チェーンテンショナ内部の圧力室にオイルが充填されるまでの間は、所定の油圧ダンパを発生させることができない場合がある。このような場合、チェーンテンショナが大きく押し込まれて、チェーンのばたつきや異音が発生するという問題がある。そこで、多くのチェーンテンショナでは、ノーバック機構と呼ばれる機構を備え、プランジャが一定量を超えて押し込まれないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
　また、チェーンテンショナ内部でオイルを循環することで、チェーンテンショナの外部へのオイルの流出を抑制するとともに、そのオイルをチェーンテンショナ内部に貯留させることで、エンジン始動直後から油圧ダンパを発生できるようにしたチェーンテンショナもある（例えば、特許文献２参照）。
　例えば、図５に示すチェーンテンショナ６０は、一端が開口し、他端が閉じた筒状のシリンダ９と、そのシリンダ９の内周で軸方向へ摺動可能に支持された筒状のプランジャ１０と、そのプランジャ１０をシリンダ９から一端側へ突出する方向（以下、「突出方向」と称する）に付勢するリターンスプリング３３と、プランジャ１０の内部に形成されたリザーバ室２７と、シリンダ９内においてプランジャ１０の他端側に形成されプランジャ１０の軸方向移動に伴って容積が変化する圧力室１８と、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に設けられリザーバ室２７から圧力室１８へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブ２０と、を備えている。
　シリンダ９は、エンジンのオイルポンプ等によって供給されるオイルを、シリンダ９の外側から内側に導入する給油通路３１を有し、その給油通路３１のシリンダ９の内側の端部が、プランジャ１０の外周とシリンダ９の内周との間に形成されたオイル供給空間２８に開口している。プランジャ１０の外周とシリンダ９の内周の間にはリーク隙間１９が形成されている。リーク隙間１９は微小な隙間で構成され、圧力室１８からオイル供給空間２８を経てシリンダ９の一端の開口に至っている。また、リーク隙間１９及びオイル供給空間２８とリザーバ室２７とは連通路３０で連通している。さらに、プランジャ１０をチェーンのバタつきに追従させるため、プランジャ１０に推力を付与するリターンスプリング３３を設けている。
　エンジン作動中にチェーンの張力が大きくなると、そのチェーンの張力によって、プランジャ１０がシリンダ９内の他端側に押し込まれる方向（以下、「押し込み方向」と称する）に移動し、チェーンの緊張を吸収する。このとき、圧力室１８側の圧力増大によってチェックバルブ２０は閉じられ、オイルは、圧力室１８からリーク隙間１９を通ってオイル供給空間２８側へ流出する。このリーク隙間１９を通るオイルの粘性抵抗によってダンパ力が発生するので、プランジャ１０はゆっくりと押し込み方向へ移動する。このとき、オイルの一部は、オイル供給空間２８よりも一端側のリーク隙間１９を通じてチェーンテンショナ６０の外部へ流出し、エンジン側へ戻っていく。しかし、リーク隙間１９は微小な隙間であり流路の抵抗が大きいので、大部分のオイルは、連通路３０を通じてオイル供給空間２８からリザーバ室２７へと戻される。
　一方、エンジン作動中にチェーンの張力が小さくなると、リターンスプリング３３の付勢力によって、プランジャ１０がシリンダ９から一端側へ突出する方向に移動し、チェーンの弛みを吸収する。このとき、チェックバルブ２０が開き、リザーバ室２７から圧力室１８にオイルが流入するので、プランジャ１０は速やかに突出方向へ移動する。
特公平３－０１０８１９号公報 特開２０１５－１８３７６７号公報
　図５に記載の従来のチェーンテンショナ６０では、エンジン始動直後において、オイルポンプからエンジン内のオイル配管を通じてオイルが供給されるまでの間は、テンショナ内に貯留したオイルで油圧ダンパ力を発生させることとなる。しかし、エンジン側のオイル配管への接続部であるテンショナ側の給油通路３１と、そのテンショナ内の圧力室１８やリザーバ室２８との位置関係、あるいは、テンショナのエンジンに対する取り付け角度等によっては、エンジンを停止させた際に、オイル配管内の油圧低下によってテンショナ内のオイルがオイル配管側に引き込まれてしまう場合がある。また、エンジン始動後もしばらくの間は、オイル配管内の油圧低下によって圧力室１８からリザーバ室２７へオイルを確実に循環させることができない場合もある。このような場合、テンショナ内のオイルが減少してしまうので、エンジン始動直後に適切な推力を発生できないという問題がある。
　そこで、この発明が解決しようとする課題は、エンジン始動直後において適切な推力を発生するチェーンテンショナとすることである。
　上記課題を解決するため、この発明は、一端が開口し他端が閉じた筒状のシリンダと、前記シリンダの内周で軸方向に摺動可能に支持された筒状のプランジャと、前記プランジャの軸方向移動に伴って容積が変化するように前記シリンダ内に形成された圧力室と、前記プランジャの内部から前記圧力室へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブと、前記プランジャの外周と前記シリンダの内周との間のリーク隙間と、前記リーク隙間と前記プランジャの内部とを連通する連通路と、前記シリンダの外側と内側とを結ぶ給油通路と、前記給油通路に設けられ前記シリンダの外側から内側へのオイルの流入を許容し内側から外側へのオイルの流出を規制する逆流防止チェックバルブとを備えるチェーンテンショナを採用した。
　ここで、前記逆流防止チェックバルブは、前記給油通路の前記シリンダの外側への開口部と、前記開口部に設けられる弁孔と、前記シリンダの内側に配置され前記弁孔を開閉弁する弁体と、前記弁体を前記弁孔に向かって閉弁方向に付勢するスプリングとを備える構成を採用することができる。
　前記弁孔はバルブシートに形成され、前記バルブシートは前記開口部に圧入固定されている構成を採用することができる。
　さらに、前記バルブシートは前記開口部周囲に設けたカシメ部によって抜け止めされている構成を採用することができる。
　また、前記スプリングは、前記弁体側を小径側とするテーパ状のコイルスプリングである構成を採用することができる。
　これらの各態様において、前記給油通路よりも一端側における前記プランジャの外周と前記シリンダの内周との間にシールリングを備える構成を採用することができる。
　この発明は、エンジン始動直後において適切な推力を発生するチェーンテンショナとすることができる。
チェーンテンショナを組み込んだチェーン伝動装置を示す全体図 図１のチェーンテンショナの右側面図 図２Ａの背面図 図２Ｂのｃ－ｃ線断面図 この発明の実施形態のチェーンテンショナを示す縦断面図 図３の実施形態の変形例を示す要部拡大図 従来例のチェーンテンショナを示す縦断面図
　この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施形態のチェーンテンショナ１を組み込んだチェーン伝動装置を示している。チェーン伝動装置は、エンジンのクランクシャフト２に固定されたスプロケット３と、２本のカムシャフト４にそれぞれ固定されたスプロケット５とがチェーン６を介して連結されており、そのチェーン６がクランクシャフト２の回転をカムシャフト４に伝達し、そのカムシャフト４の回転により燃焼室のバルブの開閉を行なう。
　エンジンが作動しているときのクランクシャフト２の回転方向は一定（図１では右回転）であり、このときチェーン６は、クランクシャフト２の回転に伴ってスプロケット３に引き込まれる側（図１の右側）の部分が張り側となり、スプロケット３から送り出される側（図１の左側）の部分が弛み側となる。そして、チェーン６の弛み側の部分には、支点軸７を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド８が接触している。チェーンテンショナ１は、チェーンガイド８を介してチェーン６を押圧している。
　図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図３に示すように、チェーンテンショナ１は、一端が開口し、他端が閉じた筒状のシリンダ９と、シリンダ９の内周で軸方向に摺動可能に支持されたプランジャ１０とを備えている。シリンダ９の一端から突出するプランジャ１０の突出端１７は、チェーンガイド８を押圧している。
　シリンダ９は、金属（例えば、アルミ合金）で一体成形されている。シリンダ９は、シリンダ９の外周に一体に形成された複数の取付片１１の孔１１ａ（図２Ａ、図２Ｂ参照）に挿通されたボルト１２を締め込むことによって、シリンダブロック等のエンジン壁面Ｅに固定されている。また、シリンダ９は、プランジャ１０のシリンダ９からの突出方向が斜め下向きとなるようにエンジン壁面Ｅに取り付けられている。
　プランジャ１０は、その他端のシリンダ９内への挿入端が開口し、一端のシリンダ９からの突出端１７が閉塞する筒状に形成されている。プランジャ１０の材質は、鉄系材料（例えば、ＳＣＭ（クロームモリブデンン鋼）やＳＣｒ（クローム鋼）等の鋼材）である。
　シリンダ９内の他端には、プランジャ１０の軸方向移動に伴ってその容積が変化する圧力室１８が形成されている。圧力室１８の容積は、プランジャ１０が突出方向に移動したときに拡大し、プランジャ１０が押し込み方向に移動したときに縮小する。
　プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端には、プランジャ１０の内部から圧力室１８側へのオイルの流れのみを許容し、圧力室１８からプランジャ１０の内部へのオイルの流れを規制するチェックバルブ２０が設けられている。チェックバルブ２０は、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に設けられたバルブシート２１と、そのバルブシート２１に備えられる弁孔２１ａと、その弁孔２１ａを圧力室１８の側から開閉する球状の弁体２５であるチェックボール（以下、チェックボール２５と称する）と、チェックボール２５の移動範囲を規制するリテーナ２６と、リテーナ２６とチェックボール２５の間に配置され、チェックボール２５をバルブシート２１に押し付ける方向に付勢する補助スプリング２４とを備えている。
　ここで、プランジャ１０の内部は、チェックバルブ２０の弁孔２１ａの径よりも大径のリザーバ室２７となっている。チェックバルブ２０のバルブシート２１はリザーバ室２７の他端に取り付けられている。バルブシート２１は円柱状を成し、弁孔２１ａは、そのバルブシート２１の軸心に一端側と他端側を貫通するように形成されている。弁体２５が弁孔２１ａから他端側へ離脱している場合には、その弁孔２１ａを通じて、圧力室１８とリザーバ室２７とが連通する。
　プランジャ１０の外周１５とシリンダ９の内周１４との間には、圧力室１８内から圧力室１８外へオイルをリークさせるリーク隙間１９が設けられている。リーク隙間１９は微小な隙間で構成され、その大きさは、例えば、シリンダ９の内周１４とプランジャ１０の外周１５との半径差で、０．００５～０．１００ｍｍの範囲に設定することができる。
　また、プランジャ１０の外周１５とシリンダ９の内周１４の間には、リーク隙間１９に連通するオイル供給空間２８が形成されている。オイル供給空間２８は、プランジャ１０の外周全周に形成された凹部１６と、シリンダ９の内周１４との間に環状に形成されている。オイル供給空間２８を形成するための凹部１６は、プランジャ１０の軸方向中央部に設けられ、その凹部１６を挟んで一端側と他端側にそれぞれリーク隙間１９が存在する。
　圧力室１８には、リターンスプリング３３が組み込まれている。リターンスプリング３３は、他端がシリンダ９の底部１３で支持され、一端がプランジャ１０を押圧し、その押圧によってプランジャ１０を突出方向へ付勢している。
　プランジャ１０には、オイル供給空間２８とリザーバ室２７との間を連通する連通路３０が設けられている。連通路３０は、オイル供給空間２８を通じて、リーク隙間１９とも連通している。
　連通路３０は、シリンダ９の取付片１１をエンジン壁面Ｅに固定した状態で、プランジャ１０の上側の半周に位置するように設けられている。具体的には、連通路３０は、プランジャ１０の径方向上側部分で、且つ、プランジャ１０の外周寸法の半分に相当する範囲内に設けられ、特に、この実施形態では、連通路３０は、プランジャ１０の外周の頂上に位置するように設けられている。このため、リザーバ室２７の内部に空気が存在するときに、その空気を連通路３０から円滑に排出することが可能である。
　また、シリンダ９には、シリンダ９の外側から内側にオイルを導入する給油通路３１が設けられている。給油通路３１は、シリンダ９を半径方向に貫通する貫通孔である。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、給油通路３１の入口は、その給油通路３１のエンジン壁面Ｅ側への開口部４１である。チェーンテンショナ１をエンジン壁面Ｅに取り付けた際に、この開口部４１が、エンジンのオイルポンプからのオイル配管Ｐに接続される。また、給油通路３１の出口は、シリンダ９の内周の円筒面に開口して、オイル供給空間２８に臨んでいる。この給油通路３１によって、エンジンのオイルポンプから供給されるオイルが、シリンダ９の外側から内側へ導入される。
　また、給油通路３１には、シリンダ９の外側から内側へのオイルの流入を許容し、且つ、シリンダ９の内側から外側へのオイルの流出を規制する逆流防止チェックバルブ４０が備えられている。
　逆流防止チェックバルブ４０は、給油通路３１のシリンダ９の外側への開口部４１と、開口部４１に設けられる弁孔４３と、シリンダ９の内側に配置され弁孔４３を開閉弁する弁体４４と、弁体４４を弁孔４３に向かって閉弁方向に付勢するスプリング４５とを備えている。弁孔４３はバルブシート４２を表裏方向に貫通するように形成され、バルブシート４２は開口部４１の内周に圧入固定されている。
　ここで、バルブシート４２を開口部４１の内周に圧入固定するに際し、図４の変形例に示すように、バルブシート４２を、開口部４１周囲に設けたカシメ部４７によって抜け止めされるようにしてもよい。カシメ部４７は、開口部４１周囲の金属部材を塑性変形させることにより形成することができる。カシメ部４７によってバルブシート４２が抜け止めされていれば、バルブシート４２は開口部４１に対して必ずしも圧入固定されていなくてもよく、少なくともバルブシート４２が開口部４１の内周にがたつきなく挿入されていればよい。
　スプリング４５の両端のうち、シリンダ９の内方側の端部は給油通路３１の途中に設けた段部４６で支持され、シリンダ９の外方側の端部は弁体４４に当接している。また、この実施形態では、スプリング４５として、弁体４４側、すなわち、シリンダ９の外方側を小径側とし、シリンダ９の内方側を大径側するテーパ状のコイルスプリングを採用している。このため、スプリング４５の内方側の端部は周方向への延長が長く、その内方側の端部が段部４６によってしっかりと支持される。また、スプリング４５の外方側の端部は、球体（チェックボール）からなる弁体４４の直径よりもやや小さい内径であり、その外方側の端部が弁体４４の外面に嵌って、球状の弁体４４を保持しやすくなっている。
　また、給油通路３１よりも一端側において、プランジャ１０の外周１５とシリンダ９の内周１４との間にシールリング５０が備えられている。シールリング５０は、プランジャ１０の外周１５に形成されたシール溝５１に収納され、リーク隙間１９を通じてシリンダ９の外部へ漏出するオイルを低減する。シールリング５０としては、例えば、樹脂製やゴム製、金属製の環状部材を採用することができる。
　このチェーンテンショナ１の動作例を説明する。通常運転時、プランジャ１０を付勢するリターンスプリング３３の推力よりもチェーン６の張力が大きくなると、そのチェーン６の張力によって、プランジャ１０がシリンダ９内への押し込み方向へ移動し、チェーン６の緊張を吸収する。そして、プランジャ１０とともにバルブシート２１が圧力室１８側へ移動する。プランジャ１０及びバルブシート２１の移動に応じて圧力室１８の容積が縮小するので、圧力室１８の圧力がリザーバ室２７の圧力より高くなり、チェックバルブ２０が閉じられて圧力室１８を密閉する。このとき、圧力室１８内から流出するオイルのほとんどは、リーク隙間１９、オイル供給空間２８、連通路３０を通じてリザーバ室２７へ戻っていく。このリーク隙間１９を流れるオイルの粘性抵抗によってダンパ力が発生し、プランジャ１０はゆっくりと移動する。
　また、エンジン作動中にチェーン６の張力が小さくなった場合には、リターンスプリング３３の付勢力によって、プランジャ１０が突出方向へ移動し、チェーン６の弛みを吸収する。このとき、プランジャ１０の移動に応じて圧力室１８の容積が拡大するので、圧力室１８の圧力がリザーバ室２７の圧力より低くなり、チェックバルブ２０が開く。そして、チェックバルブ２０の弁孔２１ａを通じてリザーバ室２７から圧力室１８にオイルが流入するので、プランジャ１０は速やかに移動する。このとき、オイルポンプの圧力によって、エンジン側のオイル配管から、給油通路３１、オイル供給空間２８、連通路３０を通じて、リザーバ室２７へオイルが導入される。このため、リザーバ室２７内の圧力低下が生じにくく、チェーン６の弛みに対する追従性に優れている。
　また、このチェーンテンショナ１は、プランジャ１０の内部に、チェックバルブ２０の弁孔２１ａの径よりも大径のリザーバ室２７が形成されているので、プランジャ１０の内部に貯留するオイルの量を多く確保することができる。このため、エンジン始動直後で、エンジンからチェーンテンショナ１へのオイルの供給が無い状態においても、リザーバ室２７に貯留されたオイルを用いてダンパ力を発生することができる。
　ここで、エンジンの稼働中は、エンジン側のオイル配管Ｐから給油通路３１を通じてオイルがシリンダ９内に供給され、そのオイルは、連通路３０を通じてプランジャ１０の内部のリザーバ室２７に流入するので、通常は、シリンダ９内のオイルが不足することはない。しかし、従来のチェーンテンショナ６０では、エンジンが停止し、エンジン側のオイル配管Ｐ内の供給圧が無くなると、オイルは給油通路３１の開口部４１からオイル配管Ｐ側へ逆流して、シリンダ９の外部へ流れ出てしまうという問題があった。このため、運転条件によっては、エンジン始動直後にシリンダ９内のオイルが不足する場合があった。
　それに対して、この発明では、給油通路３１に逆流防止チェックバルブ４０を備えているので、エンジン側のオイル配管Ｐ内の油圧が低下又はオイル配管Ｐ内のオイルが無くなった場合に、逆流防止チェックバルブ４０は、オイル配管Ｐ内とシリンダ９内との間の圧力差によって弁体４４がバルブシート４２に押し付けられることで、弁孔４３を閉じることができる。このため、圧力室１８からリーク隙間１９を通って漏れ出たオイルが、エンジン側のオイル配管Ｐへ流出することが防止でき、エンジン始動直後におけるシリンダ９内のオイル不足を回避することができる。また、エンジン始動後においても、オイル配管Ｐ内のオイルがシリンダ９に到達するまでのしばらくの間、シリンダ９側からオイル配管Ｐ側へのオイルの流出を防止できる。なお、エンジン停止時にはオイル配管Ｐ内は負圧になる場合が多く、したがって、シリンダ９の内部の油圧（正圧）が比較的小さい場合でもオイル配管Ｐ側へのオイルの流出は生じる可能性があるので、逆流防止チェックバルブ４０の設置が有効である。
　また、その逆流防止チェックバルブ４０は、弁体４４を弁孔４３の弁座に向かって閉弁方向に付勢するスプリング４５を備えているので、オイル配管Ｐ内とシリンダ９内との間の圧力差が小さい場合にも、弁体４４を確実にバルブシート４２に押し付けて閉弁させることができる。
　さらに、逆流防止チェックバルブ４０を備えたことにより、エンジン始動時にオイル配管Ｐ内にあった空気が、シリンダ９の内部に流入するのを防止できる。このため、リザーバ室２７を経由して圧力室１８に空気が流入することによる、いわゆるエア噛みこみによる減衰不良の発生を防止することができる。
　なお、逆流防止チェックバルブ４０は、弁体４４が接離する弁孔４３がバルブシート４２に形成されており、そのバルブシート４２は給油通路３１の開口部４１に圧入固定されている。このため、給油通路３１への逆流防止チェックバルブ４０の取り付けが容易である。また、バルブシート４２を開口部４１周囲に設けたカシメ部４７によって抜け止めすれば、オイル配管Ｐ内とシリンダ９内との間で大きな圧力差が生じた場合や、想定を超えるような予期しない外力が作用した場合等にも、給油通路３１からの逆流防止チェックバルブ４０の脱落を防止できる。
　さらに、この実施形態では、給油通路３１よりも一端側におけるプランジャ１０の外周１５とシリンダ９の内周１４との間にシールリング５０を備えたので、逆流防止チェックバルブ４０によってオイル配管Ｐ側への流出を阻止されたオイルが、リーク隙間１９を通じてシリンダ９の外部へ流出することを防止できる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１　チェーンテンショナ
９　シリンダ
１０　プランジャ
１４　内周
１５　外周
１８　圧力室
１９　リーク隙間
２０　チェックバルブ
３０　連通路
３１　給油通路
４０　逆流防止チェックバルブ
４１　開口部
４２　バルブシート
４３　弁孔
４４　弁体
４５　スプリング
４７　カシメ部
５０　シールリング

Claims (6)

  1. 　一端が開口し他端が閉じた筒状のシリンダ（９）と、前記シリンダ（９）の内周で軸方向に摺動可能に支持された筒状のプランジャ（１０）と、前記プランジャ（１０）の軸方向移動に伴って容積が変化するように前記シリンダ（９）内に形成された圧力室（１８）と、前記プランジャ（１０）の内部から前記圧力室（１８）へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブ（２０）と、前記プランジャ（１０）の外周（１５）と前記シリンダ（９）の内周（１４）との間のリーク隙間（１９）と、前記リーク隙間（１９）と前記プランジャ（１０）の内部とを連通する連通路（３０）と、前記シリンダ（９）の外側と内側とを結ぶ給油通路（３１）と、前記給油通路（３１）に設けられ前記シリンダ（９）の外側から内側へのオイルの流入を許容し内側から外側へのオイルの流出を規制する逆流防止チェックバルブ（４０）と、を備えるチェーンテンショナ。
  2. 　前記逆流防止チェックバルブ（４０）は、前記給油通路（３１）の前記シリンダ（９）の外側への開口部（４１）と、前記開口部（４１）に設けられる弁孔（４３）と、前記シリンダ（９）の内側に配置され前記弁孔（４３）を開閉弁する弁体（４４）と、前記弁体（４４）を前記弁孔（４３）に向かって閉弁方向に付勢するスプリング（４５）と、を備える請求項１に記載のチェーンテンショナ。
  3. 　前記弁孔（４３）はバルブシート（４２）に形成され、前記バルブシート（４２）は前記開口部（４１）に圧入固定されている請求項２に記載のチェーンテンショナ。
  4. 　前記バルブシート（４２）は前記開口部（４１）周囲に設けたカシメ部（４７）によって抜け止めされている請求項２又は３に記載のチェーンテンショナ。
  5. 　前記スプリング（４５）は、前記弁体（４４）側を小径側とするテーパ状のコイルスプリングである請求項２から４のいずれか１つに記載のチェーンテンショナ。
  6. 　前記給油通路（３１）よりも一端側における前記プランジャ（１０）の外周（１５）と前記シリンダ（９）の内周（１４）との間にシールリング（５０）を備える請求項１から５のいずれか１つに記載のチェーンテンショナ。
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